一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法技术

本发明专利技术公开了一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，所述方法包括：（1）铁水预脱硫：预脱硫完毕铁水S≤0.015%；（2）转炉冶炼：转炉出钢温度≥1650℃、氧含量≤400ppm，转炉终点钢水S≤0.015%；（3）LF炉精炼：精炼完毕钢水S≤0.0020%；（4）RH炉精炼：进RH炉的钢水S≤0.0020%，RH真空保持时间≥30min，RH炉精炼结束后吊至连铸机进行浇铸。本发明专利技术在不增加炉外钢水精炼处理时间，放宽铁水、废钢、渣料等硫含量条件下，有效地规避了高碱度渣絮流、低碱度渣脱硫效果差的问题，使轴承钢的成品硫含量稳定在0.0015%以下，实现轴承钢深脱硫的稳定生产，取得较好经济效益和社会效益。

A Deep Desulfurization Method for Bearing Steel Smelting Process

【技术实现步骤摘要】
一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法。
技术介绍
轴承钢主要用于制造滚珠、滚柱和轴承套圈等，应用在各种设备的机械转动部位，承载着各种剪切力和重载荷，对化学成分、非金属夹杂含量和分布、碳化物等要求都十分严格。而硫元素作为化学成分中的一种，它不仅引起钢的热脆，而且使表面裂纹增加，韧性下降，并对氢致裂纹(HIC)、硫化物应力腐蚀裂纹(SCC)有较大影响，对硫含量的要求日益严格，部分协议号要求硫在0.0015%以下，甚至在0.0005%以下。在轴承钢生产过程中，主要采取控制铁水、渣料、废钢等原料的硫含量，以及钢水炉外精炼造高碱度渣进行脱硫。而实现超低硫，在精炼过程中需采用“铝脱氧+二元碱度＞15的高碱度渣系”工艺。该工艺下炉渣具有较强的脱硫能力，但是脱氧产物Al2O3、MgO-Al2O3等熔点较高，如果不进行钙处理将造成浇铸过程中水口絮流，而在钙处理后会形成D类、Ds类夹杂物直接影响轴承钢的使用寿命，已被行业明令要求禁止进行钙处理。为规避高碱度渣系造成的絮流问题，实际生产过程中一般采用二元碱度在3.0左右的低熔点渣系，该渣系脱硫效率有限，即便控制铁水、渣料中的硫含量，在生产过程中也很难实现成品硫在0.0015%以下。实现超低硫的生产，需要在原料方面进行严格管控，如铁水中S含量在0.005%以下，使用低硫的废钢和渣料，另外在钢水炉外精炼过程中需要采用增大渣量、二次造渣，以及延长处理时间等方式。该操作模式，不仅增加冶炼成本，同时也严重制约生产组织和上下道工序的顺行。针对上述技术问题，通过对各个操作工序以及精炼炉渣组分的调整，开发出一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，在不增加炉外钢水精炼处理时间情况下，即便放宽铁水、渣料、废钢等硫含量条件下，使轴承钢的成品硫含量稳定在0.0015%以下，同时浇铸性能也得到有效控制，具有重要的社会效益和经济效益。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：（1）铁水预脱硫：铁水预脱硫处理完毕后铁水S≤0.015%；（2）转炉冶炼：转炉出钢时依次加入增碳剂、铝块、石灰、合成渣，添加合金调整化学成分至目标含量，控制炉渣的初始二元碱度为3.5～4.5，炉渣组分为：CaO：45～50%、SiO2：10～15%、Al2O3：28～32%、MgO：6～8%，转炉终点钢水S≤0.015%；（3）LF炉精炼：LF炉进站后炉渣表面加入硅铁粉4～6kg/t钢、电石4～6kg/t钢，同时加入石灰、合成渣，控制炉渣的二元碱度为5.0～6.0，炉渣组分为：CaO：50～55%、SiO2：9～11%、Al2O3：22～26%、MgO：6～8%；精炼过程底吹氩气量控制钢水翻腾区在300～400mm；精炼完毕前3～5min，加入萤石2～3kg/t钢，通电加热时间1～2min；LF炉精炼完毕钢水S≤0.0020%；（4）RH炉精炼：进RH炉的钢水S≤0.0020%，RH炉进行真空抽气，真空度70～130Pa，真空保持时间≥30min；RH炉精炼结束后得到合格钢水，吊至连铸机进行浇铸。本专利技术所述步骤（2）铝块加入量按照进LF炉钢水Al含量在0.03～0.04%控制。本专利技术所述步骤（2）中，增碳剂的加入量为7.0-8.0kg/t钢，所述增碳剂中C≥95%。本专利技术所述步骤（2）中，石灰加入量为2.5～3.5kg/t钢、合成渣加入量为8.5～10.0kg/t钢。本专利技术所述步骤（3）中，石灰加入量为5.5～7.0kg/t钢，合成渣加入量为2.0～4.0kg/t钢。本专利技术所述步骤（2）和（3）合成渣主要组分为：CaO：45～50%、Al2O3：33～38%、SiO2：10～15%、MgO≤3.0%、S≤0.05%、P≤0.05%。本专利技术所述步骤（2），转炉出钢温度≥1650℃，出钢氧含量≤400ppm。本专利技术所述步骤（4），合格钢水中S≤0.0015%。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术在不增加炉外钢水精炼处理时间，放宽铁水、废钢、渣料等硫含量条件下，通过工艺过程的合理控制，有效地规避了高碱度渣絮流、低碱度渣脱硫效果差的问题，得到低硫钢水，保证轴承钢的成品硫含量稳定在0.0015%以下，实现轴承钢深脱硫的稳定生产，取得较好经济效益和社会效益。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例轴承钢冶炼过程深脱硫的方法包括以下步骤：（1）铁水预脱硫：铁水预脱硫处理完毕后铁水S：0.015%；（2）转炉冶炼：转炉出钢温度1660℃，出钢氧含量350ppm；转炉出钢时依次加入增碳剂7.5kg/t钢、铝块、石灰2.7kg/t钢、合成渣9.0kg/t钢、合金，铝块加入量按照进LF炉Al含量在0.038%控制，添加合金调整化学成分至目标含量，控制炉渣的初始二元碱度在4.0，炉渣组分为：CaO：47%、SiO2：10%、Al2O3：30%、MgO：6%；转炉终点S：0.012%；增碳剂C：98%；合成渣主要组分为：CaO：48%、Al2O3：38%、SiO2：12%、MgO：3.0%、S：0.025%、P：0.0035%；（3）LF炉精炼：LF炉进站后炉渣表面加入硅铁粉5kg/t钢、电石5kg/t钢；同时加入石灰5.7kg/t钢、合成渣3.0kg/t钢，控制炉渣的二元碱度在5.5，炉渣组分为：CaO：55%、SiO2：10%、Al2O3：25%、MgO：8%；精炼过程底吹氩气量控制钢水翻腾区在350mm；精炼完毕前3min，加入萤石2.5kg/t钢，通电加热时间2min；精炼完毕后取样S：0.0020%；合成渣主要组分为：CaO：48%、Al2O3：38%、SiO2：12%、MgO：3.0%、S：0.025%、P：0.0035%；（4）RH炉精炼：RH炉进站后S：0.0020%，RH炉进行真空抽气，真空度70Pa，真空保持时间32min，离站取样S：0.0015%；RH炉精炼结束后得到合格钢水，吊至连铸机进行浇铸。本实施例轴承钢冶炼过程深脱硫的方法处理后钢水S：0.0015%，在不增加炉外钢水精炼处理时间情况下，有效地规避了高碱度渣絮流、低碱度渣脱硫效果差的问题，实现轴承钢深脱硫的稳定生产。实施例2本实施例轴承钢冶炼过程深脱硫的方法包括以下步骤：（1）铁水预脱硫：铁水预脱硫处理完毕后铁水S：0.013%；（2）转炉冶炼：转炉出钢温度1650℃，出钢氧含量330ppm；转炉出钢时依次加入增碳剂7.7kg/t钢、铝块、石灰3.1kg/t钢、合成渣9.5kg/t钢、合金，铝块加入量按照进LF炉Al含量在0.040%控制，添加合金调整化学成分至目标含量，控制炉渣的初始二元碱度在3.8，炉渣组分为：CaO：48%、SiO2：11.5%、Al2O3：31%、MgO：7%；转炉终点S：0.010%；增碳剂C：96%；合成渣主要组分为：CaO：46%、Al2O3：35%、SiO2：13%、MgO：2.8%、S：0.035%、P：0.015%；（3）LF炉精炼：LF炉进站后炉渣表面加入硅铁粉4.5kg/t钢、电石4.5kg/t钢；同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）铁水预脱硫：铁水预脱硫处理完毕后铁水S≤0.015%；（2）转炉冶炼：转炉出钢时依次加入增碳剂、铝块、石灰、合成渣，添加合金调整化学成分至目标含量，控制炉渣的初始二元碱度为3.5～4.5，炉渣组分为：CaO：45～50%、SiO2：10～15%、Al2O3：28～32%、MgO：6～8%，转炉终点钢水S≤0.015%；（3）LF炉精炼：LF炉进站后炉渣表面加入硅铁粉4～6kg/t钢、电石4～6kg/t钢，同时加入石灰、合成渣，控制炉渣的二元碱度为5.0～6.0，炉渣组分为：CaO：50～55%、SiO2：9～11%、Al2O3：22～26%、MgO：6～8%；精炼过程底吹氩气量控制钢水翻腾区在300～400mm；精炼完毕前3～5min，加入萤石2～3kg/t钢，通电加热时间1～2min；LF炉精炼完毕钢水S≤0.0020%；（4）RH炉精炼：进RH炉的钢水S≤0.0020%，RH炉进行真空抽气，真空度70～130Pa，真空保持时间≥30min；RH炉精炼结束后得到合格钢水，吊至连铸机进行浇铸。

【技术特征摘要】
1.一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）铁水预脱硫：铁水预脱硫处理完毕后铁水S≤0.015%；（2）转炉冶炼：转炉出钢时依次加入增碳剂、铝块、石灰、合成渣，添加合金调整化学成分至目标含量，控制炉渣的初始二元碱度为3.5～4.5，炉渣组分为：CaO：45～50%、SiO2：10～15%、Al2O3：28～32%、MgO：6～8%，转炉终点钢水S≤0.015%；（3）LF炉精炼：LF炉进站后炉渣表面加入硅铁粉4～6kg/t钢、电石4～6kg/t钢，同时加入石灰、合成渣，控制炉渣的二元碱度为5.0～6.0，炉渣组分为：CaO：50～55%、SiO2：9～11%、Al2O3：22～26%、MgO：6～8%；精炼过程底吹氩气量控制钢水翻腾区在300～400mm；精炼完毕前3～5min，加入萤石2～3kg/t钢，通电加热时间1～2min；LF炉精炼完毕钢水S≤0.0020%；（4）RH炉精炼：进RH炉的钢水S≤0.0020%，RH炉进行真空抽气，真空度70～130Pa，真空保持时间≥30min；RH炉精炼结束后得到合格钢水，吊至连铸机进行浇铸。2.根据权利要求1所述的一种轴承钢冶炼过程深脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文甫，修建军，郭志彬，李刚，李富伟，赵彦岭，霍志斌，范建英，阎丽珍，逯志方，曹红波，赵世杰，郭键，韩清连，马富平，叶凡新，王百顺，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13